引力波观测何时能区分黑洞与中子星？

致密双星的引力波观测有潜力揭示宇宙中黑洞和中子星的质量与角动量分布。双星成分的物理参数可以通过它们对引力波信号相位演化的影响来推断，但成分质量比与其角动量之间的部分简并限制了我们测量各成分质量的能力。在 Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory 预期的典型信号幅度下（信噪比在 10 到 20 之间），我们表明在许多情况下将很难区分这些成分是中子星还是黑洞。我们确定了在何种情况下双星成分的质量可以在当前观测范围之外被无歧义地测量：一个具有 chirp mass $\mathcal{M} \le 0.871$ M$_\odot$ 的系统将明确包含观测到的最小质量中子星，而一个具有 $\mathcal{M} \ge 2.786 \Msun$ 的系统必定包含一个黑洞。然而，要区分包含两颗 1.35 M$_\odot$ 中子星的双星与一颗奇异的中子星-黑洞双星，将需要额外的信息。我们还确定了那些可以被明确识别为黑洞双星的位形，并展示了如何通过对中子星-黑洞双星电磁对应体的观测来约束黑洞自旋。